生物膜為微生物分泌物，常見(jiàn)于制藥、食品與個(gè)人護(hù)理行業(yè)的生產(chǎn)或水系統(tǒng)中。生物膜可顯著提高微生物對(duì)惡劣環(huán)境和消毒劑的抗性，并持續(xù)接納浮游微生物，導(dǎo)致生產(chǎn)或水系統(tǒng)中微生物在清洗消毒后依然頻繁超標(biāo)。

一、生物膜的形成

生物膜的形成過(guò)程：

浮游微生物沉降于設(shè)備表面；

微生物分泌胞外聚合物形成莢膜并相互粘附，逐漸形成黏液層；

微生物繁殖、增生，胞外聚合物增多并逐漸形成生物膜；

生物膜幫助膜下的微生物進(jìn)行能量、物質(zhì)傳遞，并抵御惡劣環(huán)境；

生物膜成熟，并向外釋放微生物；

生物膜的診斷：

生物膜對(duì)微生物起保護(hù)作用，并會(huì)持續(xù)接納新的浮游微生物。傳統(tǒng)的清潔、消毒方式可以殺滅生物膜下部分微生物，但無(wú)法有效去除由胞外聚合物構(gòu)成的生物膜。如果在清潔消毒后，系統(tǒng)中微生物依然頻繁超標(biāo)，很可能已存在生物膜污染。

生物膜主要由多糖、蛋白、核苷酸以及磷脂等胞外多聚物組成。其中由糖醛酸組成的多糖聚合物莢膜可以與鈣、鎂離子相結(jié)合，對(duì)生物膜起到關(guān)鍵的支撐作用。通過(guò)檢測(cè)糖醛酸的含量，可初步判斷生物膜是否可能存在于生產(chǎn)或水系統(tǒng)中。

ATP(三磷酸腺苷)為生物體的直接能量來(lái)源。通過(guò)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)ATP，可以判斷系統(tǒng)中微生物活性。如果在常規(guī)的清潔、消毒下，微生物活性依然呈現(xiàn)持續(xù)升高的趨勢(shì)，系統(tǒng)中可能存在生物膜超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)。

二、生物膜的控制

控制生物膜或微生物頻繁超標(biāo)的關(guān)鍵在于清除由胞外多聚物構(gòu)成的生物膜。當(dāng)系統(tǒng)中已出現(xiàn)生物膜時(shí)，應(yīng)首先清除對(duì)微生物起保護(hù)作用的生物膜，使微生物直接暴露于環(huán)境中，再對(duì)設(shè)備表面進(jìn)行消毒。生物膜可以為微生物提供對(duì)消毒劑的抗性，直接使用消毒劑效果不理想。且如果僅僅殺滅生物膜下微生物，而無(wú)法清除生物膜時(shí)，浮游微生物可不斷粘附于生物膜上，頻繁造成系統(tǒng)中微生物超標(biāo)等質(zhì)量問(wèn)題。

上圖可見(jiàn)，高溫或傳統(tǒng)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿工藝處理生物膜，效果不理想。高溫、強(qiáng)酸或強(qiáng)堿無(wú)法有效清除已粘附于系統(tǒng)上的生物膜，且無(wú)法對(duì)生物膜下微生物進(jìn)行有效殺滅。因傳統(tǒng)方法清除生物膜效果不理想，研究表明，過(guò)氧化氫在控制生物膜方面要比氯更有效，過(guò)氧化氫通過(guò)極強(qiáng)的氧化作用穿透細(xì)胞壁和生物被膜，破壞細(xì)菌的dna，從而杜絕生物膜的產(chǎn)生。